Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Lima, Marcos Natan da Silva
Orientador(a): Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30474
Resumo: Natural gas is a very promising alternative energy source, and may well be the main fuel in the coming decades, has a vast resource base and its environmental advantages are widely recognized. Because of this, the storage and transportation of liquefied natural gas (LNG) is increasingly important. For the manufacture of the storage tank and transport of LNG are used aluminum alloys, austenitic stainless steels, alloy 9% Ni, among others. But all these materials have disadvantages, such as expensive welding consumables, welding difficulties, and its high manufacturing cost. Alloys with high Mn content can be an attractive alternative to such an application. Manganese is part of the group of stabilizing elements of austenite in steels. Mn-based alloys have low production costs compared to those currently used. The alloy characterized was Fe27Mn1Si. The rolling and solubilization heat treatment temperatures were obtained from the phase diagrams plotted in the Thermo-Calc® software. Hot laminations were carried out at temperatures of 700oC and 1100oC. Reductions of 80% and 60% of the initial thickness were applied. Coolings were made in water, air and furnace. The microstructure of the Fe27Mn1Si alloy was characterized by scanning electron and optical microscopy techniques. The presence of the Austenite and Martensite- phases was observed. The phases were analyzed and quantified using the EBSD and XRD techniques. An increase of the Martensite- phase was observed for a lower cooling rate. The mechanical properties of the Fe27Mn1Si alloy were investigated. The traction and Charpy impact energy tests were performed at room temperature and cryogenic (-196°C). The alloy with high Mn content combined high strength with good ductility. The corrosion resistance in 0.001M NaCl solution was analyzed by OCP techniques and polarization curves.
id UFC-7_bca4737d2b0a40207989756e1258d7d7
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/30474
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Lima, Marcos Natan da SilvaAbreu, Hamilton Ferreira Gomes de2018-03-21T17:39:23Z2018-03-21T17:39:23Z2018LIMA, M. N. S. Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas. 2018. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30474Natural gas is a very promising alternative energy source, and may well be the main fuel in the coming decades, has a vast resource base and its environmental advantages are widely recognized. Because of this, the storage and transportation of liquefied natural gas (LNG) is increasingly important. For the manufacture of the storage tank and transport of LNG are used aluminum alloys, austenitic stainless steels, alloy 9% Ni, among others. But all these materials have disadvantages, such as expensive welding consumables, welding difficulties, and its high manufacturing cost. Alloys with high Mn content can be an attractive alternative to such an application. Manganese is part of the group of stabilizing elements of austenite in steels. Mn-based alloys have low production costs compared to those currently used. The alloy characterized was Fe27Mn1Si. The rolling and solubilization heat treatment temperatures were obtained from the phase diagrams plotted in the Thermo-Calc® software. Hot laminations were carried out at temperatures of 700oC and 1100oC. Reductions of 80% and 60% of the initial thickness were applied. Coolings were made in water, air and furnace. The microstructure of the Fe27Mn1Si alloy was characterized by scanning electron and optical microscopy techniques. The presence of the Austenite and Martensite- phases was observed. The phases were analyzed and quantified using the EBSD and XRD techniques. An increase of the Martensite- phase was observed for a lower cooling rate. The mechanical properties of the Fe27Mn1Si alloy were investigated. The traction and Charpy impact energy tests were performed at room temperature and cryogenic (-196°C). The alloy with high Mn content combined high strength with good ductility. The corrosion resistance in 0.001M NaCl solution was analyzed by OCP techniques and polarization curves.O gás natural é uma fonte de energia alternativa muito promissora, e pode muito bem vir a ser o principal combustível nas próximas décadas, tem vasta base de recursos e as suas vantagens ambientais são amplamente reconhecidas. Devido a isso, o armazenamento e transporte de gás natural liquefeito (GNL) é cada vez mais importante. Para fabricação do tanque de armazenamento e transporte de GNL são utilizadas ligas de alumínio, aços inoxidáveis austeníticos, a liga 9% de Ni, dentre outros. Mas todos esses materiais têm desvantagens, como consumíveis de soldagem caros, dificuldades de soldagem, além do seu elevado custo de fabricação. Ligas com alto teor de Mn pode ser uma alternativa atraente para tal aplicação. O Manganês faz parte do grupo de elementos estabilizadores da austenita em aços. As ligas a base de Mn possuem custos baixos de produção se comparadas às utilizadas atualmente. A liga caracterizada foi a Fe27Mn1Si. As temperaturas de laminação e tratamento térmico de solubilização foram obtidas dos diagramas de fases plotados no software Thermo-Calc®. Foram realizadas laminações a quente em temperaturas de 700oC e 1100oC. Foram aplicadas reduções de 80% e 60% da espessura inicial. Foram realizados resfriamentos em água, ar e forno. A microestrutura da liga Fe27Mn1Si foi caracterizada pelas técnicas de microscopia ótica e eletrônica de varredura. Foi observada a presença das fases Austenita e Martensita-. As fases foram analisadas e quantificadas através das técnicas de EBSD e DRX. Foi observado um aumento da fase Martensita- para uma menor velocidade de resfriamento. Foram investigadas as propriedades mecânicas da liga Fe27Mn1Si. Os ensaios de tração e de energia de impacto Charpy foram realizados em temperatura ambiente e criogênica (-196°C). A liga com alto teor de Mn combinou alta resistência com boa ductilidade. Foi analisada a resistência à corrosão em solução 0,001M de NaCl através das técnicas de OCP e curvas de polarização.Ciência dos materiaisGás natural liquefeito - ArmazenamentoAustenitaResistência à corrosãoMartensiteHigh manganese steelDuctilityMicroestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicasMicrostructure, corrosion and mechanical properties of a high manganese (27% w) steel for cryogenic applicationsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2018_dis_mnslima.pdf2018_dis_mnslima.pdfapplication/pdf10527922http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30474/7/2018_dis_mnslima.pdf03eed23cc637ac99fd060087b87fb468MD57LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30474/8/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD58riufc/304742021-04-06 16:42:36.075oai:repositorio.ufc.br:riufc/30474Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-04-06T19:42:36Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
dc.title.en.pt_BR.fl_str_mv Microstructure, corrosion and mechanical properties of a high manganese (27% w) steel for cryogenic applications
title Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
spellingShingle Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
Lima, Marcos Natan da Silva
Ciência dos materiais
Gás natural liquefeito - Armazenamento
Austenita
Resistência à corrosão
Martensite
High manganese steel
Ductility
title_short Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
title_full Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
title_fullStr Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
title_full_unstemmed Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
title_sort Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas
author Lima, Marcos Natan da Silva
author_facet Lima, Marcos Natan da Silva
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Lima, Marcos Natan da Silva
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de
contributor_str_mv Abreu, Hamilton Ferreira Gomes de
dc.subject.por.fl_str_mv Ciência dos materiais
Gás natural liquefeito - Armazenamento
Austenita
Resistência à corrosão
Martensite
High manganese steel
Ductility
topic Ciência dos materiais
Gás natural liquefeito - Armazenamento
Austenita
Resistência à corrosão
Martensite
High manganese steel
Ductility
description Natural gas is a very promising alternative energy source, and may well be the main fuel in the coming decades, has a vast resource base and its environmental advantages are widely recognized. Because of this, the storage and transportation of liquefied natural gas (LNG) is increasingly important. For the manufacture of the storage tank and transport of LNG are used aluminum alloys, austenitic stainless steels, alloy 9% Ni, among others. But all these materials have disadvantages, such as expensive welding consumables, welding difficulties, and its high manufacturing cost. Alloys with high Mn content can be an attractive alternative to such an application. Manganese is part of the group of stabilizing elements of austenite in steels. Mn-based alloys have low production costs compared to those currently used. The alloy characterized was Fe27Mn1Si. The rolling and solubilization heat treatment temperatures were obtained from the phase diagrams plotted in the Thermo-Calc® software. Hot laminations were carried out at temperatures of 700oC and 1100oC. Reductions of 80% and 60% of the initial thickness were applied. Coolings were made in water, air and furnace. The microstructure of the Fe27Mn1Si alloy was characterized by scanning electron and optical microscopy techniques. The presence of the Austenite and Martensite- phases was observed. The phases were analyzed and quantified using the EBSD and XRD techniques. An increase of the Martensite- phase was observed for a lower cooling rate. The mechanical properties of the Fe27Mn1Si alloy were investigated. The traction and Charpy impact energy tests were performed at room temperature and cryogenic (-196°C). The alloy with high Mn content combined high strength with good ductility. The corrosion resistance in 0.001M NaCl solution was analyzed by OCP techniques and polarization curves.
publishDate 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2018-03-21T17:39:23Z
dc.date.available.fl_str_mv 2018-03-21T17:39:23Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv LIMA, M. N. S. Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas. 2018. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30474
identifier_str_mv LIMA, M. N. S. Microestrutura, corrosão e propriedades mecânicas de um aço com alto teor de manganês (27%p) para aplicações criogênicas. 2018. 146 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/30474
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
bitstream.url.fl_str_mv http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30474/7/2018_dis_mnslima.pdf
http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/30474/8/license.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 03eed23cc637ac99fd060087b87fb468
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1847793101386547200